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文档简介
2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内(宽度足够大),该区域的上下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域.已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是A. B.C. D.2.如图所示物块A和B的质量分别为4m和m,开始A、B均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F=6mg作用下,动滑轮竖直向上运动.已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运动中,物块A和B的加速度分别为A.aA=g,aB=5g B.aA=aB=gC.aA=g,aB=3g D.aA=0,aB=2g3.真空中某静电场电场线的分布如图所示,图中P、Q两点关于点电荷q1水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、,电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从M移动至N。以下选项正确的有()A.B.C.此带电粒子带正电,它的电势能先变大后变小D.此带电粒子带负电,它的电势能先变大后变小4.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,则可推断正确的是()①图中质点b的速度为负方向最大②从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为4m,位移为零③若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象,则该波所遇到的频率为50Hz④若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于20mA.①③ B.②③ C.①④ D.②④5.将三个质量均为m的小球用细线相连后(间无细线相连),再用细线悬挂于O点,如图所示,用力F拉小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持,则F的最小值为()A. B. C. D.6.如图所示,一有界区域磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场宽度为L;正方形导线框abcd的边长也为L,当bc边位于磁场左边缘时,线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域。若规定逆时针方向为电流的正方向,则反映线框中感应电流变化规律的图像是A. B.C. D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7.如图,在光滑的水平面上有一个长为L的木板,小物块b静止在木板的正中间,小物块以某一初速度从左侧滑上木板。已知物块、与木板间的摩擦因数分别为、,木块与木板质量均为,、之间的碰撞无机械能损失,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。下列说法正确的是()A.若没有物块从木板上滑下,则无论多大整个过程摩擦生热均为B.若,则无论多大,都不会从木板上滑落C.若,则一定不相碰D.若,则可能从木板左端滑落8.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道竖直放置,轨道的末端的切线水平,一倾角为的斜面体的顶端紧挨着圆弧轨道的末端点放置,圆弧上的点与圆心的连线与水平方向的夹角为。一个小球从点由静止开始沿轨道下滑,经点水平飞出,恰好落到斜面上的点。已知小球的质量,圆弧轨道的半径,重力加速度。下列说法正确的是()A.小球在点时对轨道的压力大小为 B.、两点的高度差为C.、两点的水平距离为 D.小球从点运动到点的时间为9.如图所示,轻弹簧的一端悬挂在天花板上,另一端固定一质量为m的小物块,小物块放在水平面上,弹簧与竖直方向夹角为θ=30o。开始时弹簧处于伸长状态,长度为L,现在小物块上加一水平向右的恒力F使小物块向右运动距离L,小物块与地面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,则此过程中分析正确的是()A.小物块和弹簧系统机械能改变了(F-μmg)LB.弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大C.小物块在弹簧悬点正下方时速度最大D.小物块动能的改变量等于拉力F和摩擦力做功之和10.下列说法正确的是()A.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C.杨氏双缝干涉实验中,当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时,红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D.光的偏振特征说明光是横波E.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩC.定值电阻R0,阻值未知D.滑动变阻器R,最大阻值RmE.导线若干和开关(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连成实验电路_____;(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=_____(U10、U20、Rm表示);(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图像如图所示,图中直线斜率为k,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=_____,总内阻r=_____(用k、a、R0表示)。12.(12分)市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现一个是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质很多的铜;再一个就是铜材质量可能合格,但横截面积较小.某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格.小组成员经查阅,纯铜的电阻率为.现取横截面积约为1mm2、长度为111m(真实长度)的铜电线,进行实验测量其电阻率,实验室现有的器材如下:A.电源(电动势约为5V,内阻不计);B.待测长度为111m的铜电线,横截面积约1mm2;C.电压表V1(量程为3V,内阻约为1.5kΩ);D.电压表V2(量程为5V,内阻约为3kΩ);E.电阻箱R(阻值范围1~2.9Ω);F.定值电阻G.开关、导线若干.(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图甲所示,则_________mm.(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则P是___________,N是____________,(填器材名称及对应符号)通过实验作出的图象如图丙所示.(3)图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是_______________________________.(4)这捆铜电线的电阻率______________(结果保留三位有效数字);从铜电线自身角度,你认为电阻率大的可能原因是______________.四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)受控核聚变是当前研究的热点。我国的“东方超环”世界领先,将氘氚燃料用特殊的加热方法加热到聚变反应温区(即1亿度以上)以点燃氘氚反应[一个氘核()和一个氚核()发生聚变核反应,生成一个氦核(),放出一个中子],利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。使聚变反应能够稳定进行,其中一种方法是磁约束,围绕这种"磁笼子"的设计和建道,人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。某校的研究小组进行了以下的设计,如图所示,矩形abcd的ab边长为2L,ab与ac夹角为,矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个氚核()从ab边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出,一个氘核()从c点以某一速度水平向左进入上方磁场并与氚核()在对角线ac上相遇并发生聚变反应,生成一个氦核(),放出一个中子,生成的氢核()速度方向竖直向下。已知一个核子的质量为m,质子的电量为q,求:(1)氘核()与氚核()射入磁场时的速度大小之比;(2)先后释放氚核()与氘核()的时间差;(3)生成的氢核()速度v应满足的条件。使之偏转后恰好到达矩形的a点。14.(16分)如图所示,两根平行光滑金属导轨固定在水平桌面上,左端连接定值电阻,导轨间距。整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度,一质量、电阻的金属棒放在导轨上,在外力F的作用下以恒定的功率从静止开始运动,当运动距离时金属棒达到最大速度,此时撤去外力,金属棒最终停下,设导轨足够长。求:(1)金属棒的最大速度;(2)在这个过程中,外力的冲量大小;(3)撤去外力后电阻R放出的热量。15.(12分)高空杂技表演中,固定在同一悬点的两根长均为L的轻绳分别系着男、女演员,他们在同一竖直面内先后从不同高度相向无初速摆下,在最低点相拥后,恰能一起摆到男演员的出发点。已知男、女演员质量分别为M、m,女演员的出发点与最低点的高度差为,重力加速度为g,不计空气阻力,男、女演员均视为质点(1)求女演员刚摆到最低点时对绳的拉力大小;(2)若两人接着从男演员的出发点一起无初速摆下,到达最低点时男演员推开女演员,为了使女演员恰能回到其最初出发点,男演员应对女演员做多少功?
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】
A.由于ab边向下运动,由右手定则可以判断出,线框在进入磁场时,其感应电流的方向为abcd,沿逆时针方向,故在图像中,的这段距离内,电流是正的;线框完全进入磁场后,穿过线框的磁通量没有变化,故其感应电流为0;当线框的ab边从磁场的下边出来时,由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大,故其感应电流要比大,感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反;由于ab边穿出磁场时其速度较大,产生的感应电流较大,且其电流与线框的速度成正比,即线框受到的安培力与线框的速度也成正比,与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比,发现线框受到的合外力方向是向上的,即阻碍线框的下落,且合外力是变化的,故线框做的是变减速直线运动,产生的电流也是非均匀变化的,故AB错误;C.再就整体而言,线框穿出磁场时的动能要大于穿入磁场时的动能,故穿出时的电流要大于,所以C错误,D正确.2、D【解析】
在竖直向上拉力F=6mg时,此时A、B受的拉力分别为3mg、3mg,对A因为3mg<4mg,故物体A静止,加速度为0;对物体B3mg-mg=maB解得aB=2g故选D。3、D【解析】
A.由图P点电场线密,电场强度大,则EP>EQ故A错误;B.沿电场线的方向电势降低,电场线越密的电势降落越快,反之逆着电场线的方向电势升高,电场线越密的电势升高越快,则故B错误;CD.根据运动轨迹判定粒子受到斥力作用,q1为负电荷,所以此带电粒子也带负电,电场能先增大后减,故D正确。故选D。4、A【解析】
①由于波向右传播,根据“上下坡”法,知道b质点向下振动,此时的速度最大。故①正确;周期②从图示时刻开始,经过0.01s,即半个周期,质点a通过的路程为2个振幅,即4m,位移为4cm。故②错误;③该列波的频率为50Hz,要想发生干涉,频率需相同。故③正确;④当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时,就会发生明显的衍射。即若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于4m,故④错误;
A.①③,与结论相符,选项A正确;B.②③,与结论不相符,选项B错误;C.①④,与结论不相符,选项C错误;D.②④,与结论不相符,选项D错误;故选A。5、C【解析】
静止时要将三球视为一个整体,重力为3mg,当作用于c球上的力F垂直于oa时,F最小,由正交分解法知:水平方向Fcos30°=Tsin30°,竖直方向Fsin30°+Tcos30°=3mg,解得Fmin=1.5mg.故选C.6、B【解析】
由楞次定律可判断线圈中的电流方向;由E=BLV及匀加速运动的规律可得出电流随时间的变化规律。【详解】设导体棒运动的加速度为,则某时刻其速度所以在0-t1时间内(即当bc边位于磁场左边缘时开始计时,到bc边位于磁场右边缘结束)根据法拉第电磁感应定律得:,电动势为逆时针方向由闭合电路欧姆定律得:,电流为正。其中R为线框的总电阻。所以在0-t1时间内,,故AC错误;从t1时刻开始,换ad边开始切割磁场,电动势大小,其中,电动势为顺时针方向为负电流:,电流为负(即,)其中,电流在t1时刻方向突变,突变瞬间,电流大小保持不变。故B正确,D错误。故选B。【点睛】对于电磁感应现象中的图象问题,经常是根据楞次定律或右手定则判断电流方向,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系,然后推导出纵坐标与横坐标的关系式,由此进行解答,这是电磁感应问题中常用的方法和思路.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、ABD【解析】
A.若没有物块从木板上滑下,则三者最后共速,以三者为整体,水平方向动量守恒,mv0=3mv1
①则整个过程产生的热量等于动能的变化,有Q=mv02−×3mv12
②联立①②,得Q=mv02故A正确;
BD.a、b之间的碰撞无机械能损失,故碰撞过程中动量守恒和机械能守恒,设碰前速度分别为v1、v2,碰后分别为v1'、v2',且有v1>v2,以v1方向为正方向,则有mv1+mv2=mv1'+mv2'③mv12+mv22=mv1′2+mv2′2
④联立③④,得v1'=v2v2'=v1即碰后a和木板共速,b向右运动,以a和木板为整体,此时
a和木板的加速度a1=对a分析知,a的加速度最大值为a0=μag若μb<2μa
则a1<a0,a和木板保持相对静止,则无论v0多大,a都不会从木板上滑落;故B正确;
若μb>2μa,则a1>a0,a相对木板向左运动,故a可能从木板左端滑落,故D正确;
C.若a与b碰前三者已经共速,则ab一定不相碰,此时有⑤联立①⑤,得故若,则ab一定不相碰,故C错误;
故选ABD。8、BD【解析】
A.小球从点运动到点根据动能定理有在c点时有代入数据解得,据牛顿第三定律,小球在点时对轨道的压力大小为,故A错误;BCD.小球从点运动到点做平抛运动有解得又由平抛运动规律可知水平位移竖直位移故B正确,D正确,C错误。故选BD。9、BD【解析】
物块向右移动L,则运动到右边与初始位置对称的位置,此过程中受重力、拉力F、弹簧的弹力和摩擦力作用,根据功能关系和动能定理判断机械能和动能的变化;根据小物块的位置判断弹簧长度的变化以及弹簧弹性势能可能的变化情况.【详解】物块向右移动L,则运动到右边与初始位置对称的位置,此过程中弹簧的长度先减小后增大到原来的值,弹簧可能先伸长量减小,到恢复到原长,然后压缩,且压缩量增加到达悬点正下方;继续向右运动时,压缩量减小,然后伸长到原来的值,可知弹簧的弹性势能可能先减小后增大接着又减小再增大,选项B正确;此过程中物块对地面的压力不等于mg,则除弹力和重力外的其它外力的功不等于(F-μmg)L,则小物块和弹簧系统机械能改变量不等于(F-μmg)L,选项A错误;小物块在弹簧悬点正下方时,合外力做功不是最多,则速度不是最大,选项C错误;因整个过程中弹簧的弹性势能不变,弹力做功为零,根据动能定理可知小物块动能的改变量等于拉力F和摩擦力做功之和,选项D正确;故选BD.10、BDE【解析】
A.单色光从光密介质进入光疏介质时,频率不变,光速发生了变化,所以光的波长也发生变化,选项A错误;B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的,选项B正确;C.根据光的干涉条纹间距公式,可知红光的波长长,则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大,选项C错误;D.光的偏振特征说明光是横波,选项D正确;E.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,即从光密介质射向光疏介质时,一部分光在界面上发生了全反射,选项E正确。故选BDE。三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、【解析】
(1)[1]如图所示(2)[2]根据部分电路欧姆定律因联立解得(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律有变形得由题意可知解得,12、1.125电压表V2电压表V1偏大电压表V1的分流可能是再生铜或含过多杂质的次铜【解析】
(1)铜电线的直径;(2)P测量的电压大于
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